Azure Quantum 는 MicrosoftAzure클라우드 양자 컴퓨팅 서비스입니다. Azure Quantum 은 사용자의 작업 방식에 맞게 조정되는 양자 컴퓨팅에 대한 개방적이고 유연하며 미래 지향적인 경로를 제공합니다.
Azure Quantum 는 업계 최고의 공급자, 양자 소프트웨어 및 양자 서비스의 양자 하드웨어를 포함하여 다양한 양자 컴퓨팅 솔루션을 제공합니다. 실제 Azure Quantum양자 하드웨어에서 양자 프로그램을 실행하고, 양자 알고리즘을 시뮬레이션하고, 향후 확장된 양자 머신에서 양자 프로그램을 실행하는 데 필요한 리소스를 예측할 수 있습니다.
양자 컴퓨팅 및 양자 알고리즘을 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 Quantum Computing이란?을 참조하세요.
Azure Quantum를 시작하는 방법
시작하는 Azure Quantum 방법은 현재 설정 및 요구 사항에 따라 달라집니다. 여러분이 개발자이든 아니든, 이미 Azure 계정을 가지고 있든 없든, Azure Quantum로 여정을 시작하는 다양한 방법이 있습니다. 다음 표에서는 사용자 유형에 따라 지침을 제공합니다.
| 사용자 유형 | 시작하는 방법 |
|---|---|
| 저는 Azure 계정이 없고 개발자가 아닙니다. | Microsoft Quantum 웹 사이트 방문 |
| 저는 Azure 계정이 없고 개발자입니다. | Visual Studio Code용 |
| 계정이 있습니다.Azure | Azure Quantum 작업 영역을 만듭니다. 그런 다음 포털을Azure 사용하거나 Visual Studio Code용을Quantum Development Kit 설치합니다. |
Azure Quantum를 사용하기 위해 Azure 계정이 필요하지 않습니다. 그러나 양자 프로그램을 실제 양자 하드웨어에 제출하려면 Azure Quantum에 계정과 Azure 작업 영역이 Azure Quantum 있어야 합니다.
계정을 얻으려면 Azure 무료로 등록하고 종량제 구독에 등록합니다. 학생인 경우 학생에게 무료 Azure 계정을 활용할 수 있습니다.
Microsoft Quantum 웹 사이트
Microsoft Quantum 웹 사이트는 양자 컴퓨팅을 탐색할 수 있는 중앙 리소스입니다. 코드를 작성하고 양자 개념을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 양자 중심 AI 에이전트인 Copilot Azure Quantum에 참여할 수 있습니다. 또한 블로그, 기사 및 비디오를 통해 전문가와 매니아로부터 배울 수 있습니다.
온라인 코드 편집기에서 Q# 코드 샘플을 사용해 볼 수 있고, 클라우드 기반 Quantinuum 에뮬레이터에 코드를 제출하고, 미리 구성된 양자 환경에서 작동하도록 웹용 VS Code에서 코드를 열 수 있습니다.
Microsoft Quantum 웹 사이트는 무료로 사용할 수 있으며 계정이 필요하지 Azure 않습니다. 시작하려면 Microsoft MSA(마이크로소프트 계정) 이메일 계정만 필요합니다. 자세한 내용은 Azure Quantum 코파일럿 탐색에서 참조하실 수 있습니다.
Visual Studio Code
Azure Quantum 는 Quantum Development Kit 양자 개발을 위해 특별히 설계된 소프트웨어 개발 키트인 QDK를 제공합니다. QDK를 사용하면 다양한 양자 프로그래밍 언어로 프로그램을 작성하고, 코드를 디버그하고, 실시간 코드 피드백을 받고, 작업을 통해 실제 양자 하드웨어 Azure Quantum에 제출할 수 있습니다. QDK는 Microsoft의 Q# 프로그래밍 언어를 지원하며, Qiskit, Cirq 및 OpenQASM과 같은 다른 언어도 지원합니다.
Quantum Development Kit 무료 및 오픈 소스입니다. 시작하려면 VS Code(Visual Studio Code)에 QDK 확장을 설치합니다. 더 많은 정보를 원하시면 QDK 확장설정을 참조하세요.
참고 사항
Azure Quantum 공급자 하드웨어에서 Azure Quantum 로컬 양자 프로그램을 실행하려면 작업 영역이 필요합니다. 자세한 내용은 작업 영역 만들기를 Azure Quantum 참조하세요.
Azure 포털
Azure 계정이 있는 경우 Azure 포털을 사용하여 Azure Quantum 작업 영역을 만듭니다. Azure Quantum 작업 영역은 실행 중인 양자 프로그램과 연결된 자산의 컬렉션입니다. 자세한 내용은 작업 영역 만들기를 Azure Quantum 참조하세요.
포털을 Azure 사용하여 양자 프로그램을 실제 양자 하드웨어에 제출하고, 작업 영역을 관리하고 Azure Quantum , 양자 작업에 대한 정보를 보고, 양자 프로그램을 모니터링할 수 있습니다.
Q#이란?
Q#은 양자 프로그램을 개발하고 실행하기 위해 만든 Microsoft 오픈 소스 양자 프로그래밍 언어입니다.
양자 프로그램은 양자 시스템과 상호 작용하여 계산을 수행하는 클래식 서브루틴 집합으로 생각할 수 있습니다. Q# 프로그램은 양자 상태를 직접 모델링하는 것이 아니라 클래식 제어 컴퓨터가 큐비트와 상호 작용하는 방법을 설명합니다. 즉, Q#은 하드웨어에 구애받지 않으므로 Q# 프로그램을 작성할 때 실제 큐비트 기술을 고려할 필요가 없습니다. Q# 코드는 모든 양자 하드웨어 기술에서 실행됩니다.
Q#은 높은 수준의 추상화를 제공하는 독립 실행형 언어입니다. 양자 상태 또는 회로에 대한 개념은 없습니다. 대신 Q#은 클래식 프로그래밍 언어와 마찬가지로 문 및 식 측면에서 프로그램을 구현합니다. Q# 코드에서 클래식 및 양자 컴퓨팅 구조를 원활하게 통합할 수 있습니다.
자세한 내용은 Q#소개를 참조하세요. Q# 코드 작성을 시작하려면 첫 번째 Q# 프로그램 만들기를 참조하세요.
Azure Quantum을(를) 이용해서 무엇을 할 수 있나요?
Azure Quantum 는 양자 솔루션을 개발하는 데 도움이 되는 다양한 서비스와 도구를 제공합니다.
'양자 컴퓨팅 연구에 대한 Microsoft최신 정보는 연구 양자 컴퓨팅 페이지를 참조Microsoft하세요.
하이브리드 양자 컴퓨팅
하이브리드 양자 컴퓨팅은 클래식 컴퓨터와 양자 컴퓨터가 함께 작동하여 문제를 해결하는 프로세스와 아키텍처를 나타냅니다. 최신 세대의 하이브리드 양자 컴퓨터 아키텍처를 Azure Quantum사용할 수 있으므로 프로그래밍에 대한 클래식 양자 하이브리드 접근 방식을 시작할 수 있습니다.
자세한 내용은 하이브리드 양자 컴퓨팅을 참조 하세요.
양자 컴퓨팅의 리소스 예측
양자 컴퓨팅에서 리소스 예측은 양자 컴퓨터에서 알고리즘을 실행하는 데 필요한 리소스를 이해하는 기능입니다. 다양한 유형의 양자 하드웨어에서 프로그램을 실행하기 위한 리소스 요구 사항을 이해하면 향후 확장된 양자 머신에서 실행되도록 양자 솔루션을 준비하고 구체화할 수 있습니다. 예를 들어 리소스 예측은 양자 컴퓨터에서 특정 암호화 알고리즘을 손상시킬 가능성을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Azure Quantum 리소스 추정기를 사용하면 아키텍처 결정을 평가하고, 큐비트 기술을 비교하고, 지정된 양자 알고리즘을 실행하는 데 필요한 리소스를 결정할 수 있습니다. 미리 정의된 내결함성 프로토콜 중에서 선택하거나 고유한 예측 매개 변수를 설정할 수 있습니다. Resource Estimator는 큐비트 매개 변수, QEC(양자 오류 수정) 코드, 오류 예산 및 기타 매개 변수와 같은 입력 집합을 고려하여 사후 레이아웃 실제 리소스 추정치를 계산합니다.
시작하려면 첫 번째 리소스 추정을 실행하기를 참조하세요.
를 사용한 양자 화학 시뮬레이션 Azure Quantum
양자 역학은 우리 우주의 기본 운영 체제와 같으며 자연의 기본 구성 요소의 작동 방식을 설명합니다. 화학 반응, 셀룰러 프로세스 및 재료 속성은 모두 본질적으로 양자 기계적이며 종종 엄청난 수의 양자 입자 간의 상호 작용을 포함합니다. 양자 컴퓨터는 이러한 시스템의 자연 양자 상태를 나타내는 데 큐비트를 사용할 수 있기 때문에 분자와 같은 본질적으로 양자 기계 시스템을 시뮬레이션할 것을 약속합니다. 우리가 모델링할 수 있는 양자 시스템의 예로는 광합성, 초전도 및 복잡한 분자 형성이 있습니다.
QDK는 Azure Quantum 과학적 발견을 가속화하기 위해 특별히 제작되었습니다. 초고속 컴퓨팅 클러스터, AI 가속 컴퓨팅, 양자 도구 및 양자 하드웨어의 통합, 그리고 미래의 양자 슈퍼컴퓨터에 대한 Azure의 접근을 위해 최적화된 시뮬레이션 워크플로를 통해 연구 및 개발의 생산성을 혁신하세요.
자세한 내용은 분자 역학의 Azure 기능 잠금 해제를 참조하세요.
양자 속도 향상
양자 컴퓨터는 많은 수의 가능한 조합을 계산해야 하는 문제를 매우 잘 수행합니다. 이러한 유형의 문제는 양자 시뮬레이션, 암호화, 양자 기계 학습, 검색 문제와 같은 여러 영역에서 볼 수 있습니다.
양자 컴퓨팅 연구의 목표 중 하나는 양자 컴퓨터에서 기존 컴퓨터보다 더 빠르게 해결할 수 있는 문제 종류와 속도 향상의 정도를 연구하는 것입니다. 잘 알려진 한 가지 예로 Grover's 알고리즘이 있는데, 이는 고전 알고리즘에 비해 다항식적 속도 향상을 제공합니다.
Grover 알고리즘은 비정형 데이터를 검색하는 솔루션의 속도를 획기적으로 높여 그 어떤 클래식 알고리즘보다도 빠르게 검색을 실행합니다. 실제로 지정된 값이 유효한 솔루션인지 여부를 확인할 수 있는 모든 문제("예 또는 아니요 문제")는 검색 문제의 관점에서 공식화할 수 있습니다.
Grover 알고리즘의 구현은 자습서: Q#에서 Grover의 검색 알고리즘 구현을 참조하세요.
양자 공급자를 Azure Quantum에서 사용할 수 있습니다.
Azure Quantum 는 업계 리더들이 제공하는 가장 강력하고 다양한 양자 리소스를 제공합니다. Azure Quantum 현재 다음 공급자와 협력하여 실제 하드웨어에서 양자 프로그램을 실행하고 하드웨어 시뮬레이터에서 코드를 테스트하는 옵션을 사용할 수 있습니다.
문제의 특성과 요구 사항에 가장 적합한 공급자를 선택합니다.
- IONQ: 최대 36개의 완전히 연결된 큐비트에 대해 동적으로 재구성 가능한 트랩 이온 양자 컴퓨터로, 모든 쌍 간에 2큐비트 게이트를 실행할 수 있습니다.
- PASQAL: 긴 일관성 시간과 인상적인 큐비트 연결로 실온에서 작동하는 중립 원자 기반 양자 프로세서입니다.
- Quantinuum: 높은 충실도, 완전히 연결된 큐비트, 낮은 오류 비율, 큐비트 재사용 및 중간 회로 측정 수행 기능을 갖춘 이온 트랩 시스템입니다.
- Rigetti: 초전도 큐비트 기반 양자 프로세서를 통해 구동되는 이러한 시스템은 빠른 게이트 시간, 짧은 대기 시간 조건부 논리 및 빠른 프로그램 실행 시간을 제공합니다.
각 공급자의 사양에 대한 자세한 내용은 전체 Quantum 컴퓨팅 target 목록을 참조하세요.
작업 비용에 대한 자세한 내용은 가격 책정 Azure Quantum 및 FAQ: 작업 비용 이해 및 청구를 참조하세요 Azure Quantum.
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Azure Quantum 사용을 시작하려면 다음 링크를 확인하세요.